In welche Richtung bewegen sich unsere Galaxien?

Und auch die Frage, "in welchen Raum hinein" unser Universum expandiert, läßt sich mit dem Ballon veranschaulichen.

Unser dreidimensionaler Raum ist im Ballonbeispiel nicht der Ballon als Kugel, sondern nur die Oberfläche des Ballons. Wenn wir uns mal die Ballonöffnung wegdenken, dann hat die Ballonoberfläche überhaupt keinen Rand. Wird der Ballon größer,schiebt sich also die Oberfläche des Ballons über keine Grenze hinweg in einen "dahinter liegenden Bereich". Wird die Ballonoberfläche größer, schafft sie sich ihr "Mehr an Fläche" selbst.

Daß die zweidimensionale Ballonoberfläche sich in einem dreidimensionalen Raum befindet und hier durchaus in einen bestehenden Raum hinein expandiert, ist zwar richtig, liegt aber am gewählten Beispiel. Das läßt sich nicht auf unser Universum übertragen. Der 3D-Raum außerhalb (und innerhalb) des Luftballons steht unserem Universum nicht zur Verfügung.

Selbst im Luftballonbeispiel ist der umgebende 3D-Raum für die Ballonoberfläche zumindest irrelevant. Wenn die Oberfläche expandiert, kann man nicht sagen, in welche Richtung sie expandiert. wenn nämlich der Ballon aufgeblasen wird, ist es egal, ob der Ballon nun nach oben hin größer wird oder nach rechts. Man könnte den Ballon in einem fahrenden Zug aufblasen, der ab und zu anhält oder die Richtung ändert, und der, der den Ballon aufbläst, sitzt erst mit Gesicht in Fahrtrichtung, setzt sich dann aber um mit dem Rücken nach vorn. All das ist irrelevant für das Aufblasen des Ballons. Die Expansion erfolgt nur "in" der Oberfläche selbst, nicht in einen angrenzenden Raum hinein.

Klar expandiert der Ballon in den Raum außerhalb des Ballons; in den Raum innerhalb würde der Ballon hineingehen, wenn er kleiner wird. Abgesehen davon, daß das wie gesagt nur im Beispiel so ist, so könnte ein zweidimensionales Ballonoberflächenwesen eh nicht in die Richtung "außen" oder "innen" blicken, es würde diese Richtungen nicht einmal kennen. Und schon gar nicht würde es den Unterschiedzwischen "draußen" und "drinnen" verstehen können. Selbst wenn es also für unser expandierendes Universum einen solchen Raum gäbe wie den 3D-Raum für den Beispielballon, so könnten wir zwar sagen, unser Universum expandiert nach "draußen", wüßten aber nicht, "wo" diese Richtung hingeht.

Immerhin dies: Wenn wir fragen, wo der Rand zwischen der Ballonoberfläche und dem umgebenden Raum liegt, dann können wir sagen: die gesamte Ballonoberfläche selbst ist der Rand. Übertragen auf unser Universum: dieser dreidimensionale Raum hat keinen Rand, er ist der Rand. Wenn ich nen (raum-)vierdimensionalen Arm hätte, könnte ich also über den Rand des Universums hinaus fassen (wenn es da so einen vierdimensionalen Raum gäbe wie den 3D-Raum um den Luftballon).

@perttivalkonen
verwirrendes thema.. also könnteann auch wen man mit zig facher Lichtgeschwindigkeit fliegen würde nicht anvdiesen "rand" stossen?

Korrekt, kann man nicht. Diese Art Rand gibt es nicht, sonst gäbe es ja auch ne Mitte. Gibts genauso wenig.

@perttivalkonen
es gibt keine mitte? o_O
aber es muss doch irgentwohinexpandieren???

mann bin ich froh das ich nicht studieren gegangen bin den das brät grad mein hirn :D

Welcher Punkt auf dem Luftballon ist denn die Mitte? Kleiner Tip: der Punkt, der am weitesten von allen Rändern entfernt liegt. Wie - keine Ränder? Keine Mitte!

@perttivalkonen
ich dachte immer das früher alle materie an einen punkt zentriert war... von daher müssze es ja eine mitte geben...

interrobang schrieb:von daher müssze es ja eine mitte geben...

Den Urknall darf man sich nicht wie eine Explosion im bereits vorhandenen Raum vorstellen, denn dann gäbe es auche eine Mitte. Beim Urknall sind Raum und Zeit erst entstanden.

Bei einer normalen Explosion im Raum hat man die Möglichkeit, die Flugbahnen der Fragmente zurück zu verfolgen, um somit das Zentrum der Explosion zu bestimmen. Das geht beim Urknall nicht. Der Raum selbst ist dabei erst entstanden, und expandiert seit dem. Es ist unmöglich, einen einzelnen Punkt auszumachen, an dem alles begann, denn dieser Punkt war/ist überall.

Vielleicht ist es einfacher vorstellbar, wenn man den Raum und die Zeit getrennt von allem betrachtet, also ohne Materie, Strahlung und den ganzen Magnetfeldkram, ...einfach nur Raum. Dieser Raum war ganz am Anfang nur ein winziger Punkt ( r=10^-33cm), der mit dem Urknall anfing zu expandieren. Jeder Punkt im heutigen Universum war zum Zeitpunkt t=10^-43s sozusagen Teil des Urknalls, deshalb war der Urknall quasi auch überall....sogar in Düsseldorf :)

@Peter0167
okay.... ich steig dan mal ein bischen bei astrophysik aus und warte das mein kopf aufhört zu rauchen...

@interrobang

Das begreift man auch nicht in einer halben Stunde, dafür muss man viel Zeit und Begeisterung mitbringen. Ich hoffe, du steigst irgendwann wieder ein...

@Peter0167

Peter0167 schrieb:Das begreift man auch nicht in einer halben Stunde, dafür muss man viel Zeit und Begeisterung mitbringen.

Du als Vulkanier hast da gut reden... :D

at Pertti
Wirklich gut erklärt, das mit der Raumgrenze und der Expansion.

mfg
kuno

Peter0167 schrieb:Hach ja, .....ich liebe dieses Thema :)

Vielen Dank für Deine Ausführungen.

Du kannst das Thema so gut erklären, daß sogar ich das verstehe.

Einfach toll.

Dank auch an @RubberDuck und @interrobang fürs Fragen stellen.

interrobang schrieb:ich dachte immer das früher alle materie an einen punkt zentriert war... von daher müssze es ja eine mitte geben...

Beim Expandieren dehnt sich der Luftballon aus. Was aber war der Ausgangspunkt, zeig mir mal den Punkt auf dem Luftballon, von dem aus er sich ausgedehnt hat. Nein, der Luftballon war am Anfang selbst der Punkt. Der ganze Luftballon. (Ok, nicht in Wirklichkeit, da hat der Luftballon immer ein Volumen, aber Du verstehst hoffentlich schon.)

Wie Peter schon sagte, es ist nicht wie eine Explosion. Sonst gäbe es ja am Mitteplunkt nichts mehr, und alle Materie würde kugelartig wegfliegen, sich am Außenrand dieser Kugel befinden. Und in der Mitte wäre alles leer. Auch die Hintergrundstrahlung dürfte dann nur aus einer Richtung kommen.

Wenn Du trotzdem noch nach einem Ausgangspunkt des Universums im Urknall suchst, dann stell Dir einen im Raum fixierten Luftballon vor, der am Anfang unaufgeblasen so winzig wie ein Punkt war. Dann bläht der sich auf. Der Ausgangspunkt der Expansion befindet sich später dann nicht auf der Ballonoberfläche, sondern exakt in der dreidimensionalen Mitte des Ballons. Nur kann ein zweidimensionales Ballonoberflächenwesen da gar nicht hinschauen.

Diese dritte Raumdimension im Ballon-Bild könnte übrigens für unser Universum die Zeit sein. In unserem dreidimensionalen Universum also die vierte Dimension. Könnten wir uns in dieser Dimension bewegen, könnten wir zum Mittelpunkt "im Innern des Ballons, nicht auf seiner Oberfläche" gelangen. Manchmal gibt es ja bildliche Darstellungen unseres Universums als "Tuba". Links ein Punkt, dann weitet sich das Universum schnell, verläuft nach rechts zu einer immer breiter werdenden Röhre, wobei das Immerbreiterwerden immer schneller erfolgt, sodaß das Rechte Ende wie der Ausgang einer Trompete odgl. aussieht. Die Ausdehnung dieses Universums von Links nach rechts ist dann eben die Dimension der Zeit.

@perttivalkonen
ich nehme an das man aber nicht wie bei einem luftballon am ausgangspunkt ankommen würde wen man immer nur in eine richtung reisen würde? unabhängig davon ob es die eigene geschwindichkeit zulassen würde...

@interrobang
Hab Dich gerade nicht verstanden. Könntest Du das nochmal anders formulieren? Danke.

@perttivalkonen
also wen ich von einem punkt auf dem luftballon beginne und da ausen rum fahre komme ich irgentwan am ausgangspunkt an.

das ist im universum aber nicht so oder?

Nein. Wenn ein zweidimensionales Wesen sich auf der Oberfläche des Ballons bewegt, wird es die Ballonoberfläche nie verlassen. Der Ausgangspunkt des Ballons aber befindet sich im dreidimensionalen Raum, im Mittelpunkt des aufgeblasenen Ballons. Der kann nur erreicht werden, wenn man die Ballonoberfläche verläßt und die dritte Dimension nutzt.

Puuuu....h also mein Kopf raucht jetzt auch nachdem ich die letzten Kommentare hier gelesen habe. Ich steig' da auch leider noch nicht durch.

Was vor dem Urknall war kann man nicht sagen, oder? Oder was sich um unser ausdehnendes Universum befindet? Ist da überhaupt etwas oder ist da einfach nichts?

Galaxys81 schrieb:Was vor dem Urknall war kann man nicht sagen, oder?

Richtig.

Galaxys81 schrieb:Oder was sich um unser ausdehnendes Universum befindet?

Auch Richtig.

Galaxys81 schrieb:Ist da überhaupt etwas oder ist da einfach nichts?

Das weiss keiner.

@perttivalkonen
er soll die oberfläche ja nicht verlassen sondern auf ihr entlang fahren.

Ja eben. Und da findest Du keinen Rand und keine Mitte und keinen Ausgangspunkt. Weil alles Rand und Mitte und Ausgangspunkt ist. Wie mit dem aufgeblasenen Ballon, der vorm Aufblasen nur ein Punkt war.